什麼是電能計算器?
這個計算器運用最基本的物理關係式 \(E = P \cdot t\),算出設備所消耗或輸出的電能 \(E\),其中 P 為功率、t 為時間。計算結果會同時以焦耳(能量的國際單位制 SI 單位)、瓦時(Wh)以及千瓦時(kWh,也就是台灣電費帳單上常說的「度」)呈現。這是一個放諸四海皆準的物理與工程工具,適用於任何地區。
使用方式
先輸入設備的額定功率,並選擇對應單位(瓦或千瓦);接著輸入設備運轉的時間長度,選擇時間單位(秒、分或小時)。計算器會在內部把功率換算成瓦、時間換算成秒,兩者相乘求得焦耳,再進一步換算為瓦時(Wh)與千瓦時(kWh)。
公式說明
功率代表能量傳遞的速率:1 瓦等於每秒 1 焦耳。因此在 t 秒的時間內,一台耗用 P 瓦的設備會使用 \(E = P \times t\) 焦耳的能量。由於焦耳這個單位很小,能量通常會以千瓦時來表示:$$1\ \text{kWh} = 1000\ \text{W} \times 3600\ \text{s} = 3{,}600{,}000\ \text{J}$$將焦耳數除以 3,600,000,即可得到千瓦時(度數)。
範例試算
假設一台 2 kW 的電暖器連續運轉 3 小時。先做單位換算:P = 2000 W、$$t = 3 \times 3600 = 10{,}800\ \text{s}$$能量 $$E = 2000 \times 10{,}800 = 21{,}600{,}000\ \text{J}$$換算成千瓦時即為 $$21{,}600{,}000 \div 3{,}600{,}000 = 6\ \text{kWh}$$這也正好等於 \(2\ \text{kW} \times 3\ \text{h}\)。只要再乘上每度電價,就能直接估算出運轉成本。
常見問題
計算器會輸出哪些單位?焦耳(J)、瓦時(Wh)與千瓦時(kWh)。
要怎麼算出電費?把得到的千瓦時(度數)乘以你的每度電價即可。
任何設備都適用嗎?適用,前提是功率大致維持穩定。對於負載會變動的設備,可改用平均功率,或分段累加各時段的能量。